路政論文紅層軟巖路基施工技術(shù)

　　紅層軟巖路基施工會(huì)遇到哪些問題，本篇路政論文探討紅層軟巖主要包括泥巖、泥巖夾砂巖、砂巖夾泥巖、泥巖砂巖互層、風(fēng)化砂巖等，是一種廣泛分布在我國川東等西南地區(qū)的一種特殊填料，是合格的路基填料，采取有效的施工方案，做好過程控制完全能夠保證路基質(zhì)量�！�中國公路》本刊以權(quán)威性、指導(dǎo)性和普及性的多重組和，為中國公路界所矚目，并為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。辦刊宗旨：為公路事業(yè)法務(wù)之我們的天職;發(fā)展理念：辦最好看、最實(shí)用的雜志;發(fā)展東路：將人文關(guān)懷奉獻(xiàn)給廣大讀者。

　　摘要：紅層軟巖在我國分布較廣，是一種特殊的巖土。該文通過了解紅層軟巖的特性，分析紅層軟巖引發(fā)的常見路基病害，并對(duì)紅層軟巖路基進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)、理論分析、填筑檢測以及工后沉降觀測，研究總結(jié)出一套紅層軟巖路基施工技術(shù)。紅層軟巖可以作為路基填料，只要采取有效的施工方案，做好過程控制，是完全可以保證路基質(zhì)量的。

　　關(guān)鍵詞：紅層軟巖;路堤填筑;試驗(yàn)檢測;路基施工;膨脹崩解;沉降觀測;施工技術(shù);路基填料

　　引言

　　紅層軟巖分布于我國西南、中南、華南廣大區(qū)域。研究資料表明，紅層軟巖是一種特殊巖土，具有易崩解、易風(fēng)化、遇水易軟化等特征。特別是在西南丘陵山區(qū)，氣候濕潤，排水不暢的條件下，紅層軟巖極易軟化、崩解為特殊軟粘土(俗稱“松軟土”，規(guī)范無正式定名)，造成路基病害發(fā)生。該文通過對(duì)蘭渝鐵路LYS-13標(biāo)段紅層軟巖路基施工技術(shù)進(jìn)行研究，分析影響紅層軟巖路基施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，為今后紅層軟巖地區(qū)施工提供相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)及施工技術(shù)參數(shù)。

　　1紅層軟巖路基的常見病害

　　紅層軟巖分部較廣，原始狀態(tài)下呈軟巖，易風(fēng)化、易崩解，具有弱膨脹性，遇水軟化性，早期多用于低等級(jí)公路施工，后用于鐵路和高等級(jí)公路，但由于缺少相應(yīng)的施工經(jīng)驗(yàn)，往往出現(xiàn)不同程度的病害。常見病害可歸納為：沉陷和邊坍。由于路基填料不良(未崩解的紅層軟巖)，填筑方法不當(dāng)，人工壓實(shí)不足，在荷載及自然因素作用下，均可能發(fā)生沉陷，便直接導(dǎo)致路基破壞。而易風(fēng)化的紅層軟巖邊坡如果設(shè)計(jì)不當(dāng)或防護(hù)不良，均可造成路基邊坡的坍落。由于紅層軟巖為極易風(fēng)化崩解的沉積巖，因此用紅層軟巖填筑的路基邊坡在溫度與水的共同交互作用下極易發(fā)生風(fēng)化剝落的病害，如不及時(shí)處理，風(fēng)化向邊坡深部發(fā)展，引起邊坡崩坍落石等病害。

　　2基本物理學(xué)性能

　　紅層軟巖一般是富含黏土礦物的強(qiáng)風(fēng)化巖，礦物組成主要包括以石英、云母為主的碎屑礦物和高嶺石為主的粘性礦物。天然含水量為9%～15%,天然密度為2.0～2.1g/cm3，液塑限分別為30%～40%、13%～20%，天然孔隙率為0.49～0.65。具有與膨脹土相似的濕化變形特性,但其膨脹率比較低.紅層軟巖具有較顯著的崩解性[1]。

　　3力學(xué)試驗(yàn)及分析

　　3.1擊實(shí)實(shí)驗(yàn)參照《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》TB10102-2010，選擇土樣進(jìn)行重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，測定紅層軟巖的最大干密度和最優(yōu)含水量，以便確定路堤的最佳壓實(shí)效果。根據(jù)圖1可以確定紅層軟巖的最大干密度為2.14g/cm3,最佳含水量為8.5%。3.2膨脹率試驗(yàn)參照《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行自由膨脹率及有荷載膨脹率試驗(yàn)，采用最優(yōu)含水量8.5%，密度比93%的條件制作試件。試驗(yàn)得出紅層軟巖的自由膨脹率為2.7%，遠(yuǎn)小于弱膨脹土的膨脹性。圖2為25kPa壓力下試樣高度與時(shí)間關(guān)系變化曲線，表1為不同荷載下的膨脹率。通過試驗(yàn)可以看出，紅層軟巖土的膨脹率較小，且隨著荷載的增大而減小。

　　4紅層軟巖路基施工

　　4.1巖石爆破蘭渝鐵路LYS-13標(biāo)路基土石方施工大部分采用移挖作填的方式進(jìn)行，利用挖方作為路基填料。挖方為紅層軟巖，原始狀態(tài)下強(qiáng)度較高，施工取土采用爆破方式進(jìn)行。爆破后的石塊粒徑大小不一，如不能對(duì)填料粒徑進(jìn)行控制，則路基填筑后易產(chǎn)生空洞，浸水或風(fēng)化后紅層軟巖崩解，造成路基產(chǎn)生較大下沉。紅層軟巖屬于塑性巖石，爆破時(shí)壓縮區(qū)相對(duì)較大，爆破區(qū)相對(duì)較小，因此孔眼間距和裝藥系數(shù)不宜大。根據(jù)多次對(duì)比試驗(yàn)，選擇表2的爆破參數(shù)[2]進(jìn)行爆破施工為最佳爆破方案。爆破后經(jīng)現(xiàn)場檢測石碴的最大粒徑36cm，絕大多數(shù)粒徑在10～20cm之間，由于巖石強(qiáng)度較低，此種粒徑結(jié)構(gòu)便于路基的填筑壓實(shí)。

　　4.2基床以下路堤填筑根據(jù)相關(guān)研究資料表明，紅層軟巖填料最大粒徑不大于15cm，填筑松鋪厚度30～40cm，填筑最大干密度不小于2.0g/cm3,含水量控制在最佳含水量±2%以內(nèi)可以作為合格的路基填料使用[3]。紅層軟巖路基填筑采用水平分層填筑法施工，路基填筑大面積施工前首先進(jìn)行路基試驗(yàn)段的施工，總結(jié)施工技術(shù)參數(shù)及施工方法，為大面積施工提供理論依據(jù)及指導(dǎo)方案。路堤填筑施工按照“四區(qū)段、八流程”[4]的施工程序展開流水施工，在施工過程中，紅層軟巖填料由于爆破時(shí)粒徑較難控制，爆破后仍有部分粒徑超標(biāo)，在裝車過程中對(duì)填料進(jìn)行篩選，合格的填料裝車運(yùn)至填筑工作面，較大的填料集中破碎后再拉運(yùn)至工作面。根據(jù)路基試驗(yàn)段總結(jié)后，確定攤鋪厚度為38cm，最佳含水量為8.5%，碾壓遍數(shù)為6遍。施工中采用挖掘機(jī)裝車，自卸車運(yùn)輸，推土機(jī)、平地機(jī)平整，振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。

　　4.3基床以下路堤壓實(shí)質(zhì)量檢測[5]根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們選用灌砂法、K30法進(jìn)行雙指標(biāo)控制，共做了三層54個(gè)點(diǎn)，第三層檢測結(jié)果如表3。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果顯示按此方法施工的路堤質(zhì)量穩(wěn)定，施工過程中便于控制，完全滿足要求。

　　4.4工后沉降觀測沉降觀測控制標(biāo)準(zhǔn)：路基填筑過程中，路堤中心沉降速率每晝夜不得大于10mm，邊樁水平位移速率每晝夜不得大于5mm。路基工后沉降標(biāo)準(zhǔn)：時(shí)速200km/h客貨共線路基，一般地段不應(yīng)大于15cm，年沉降速率應(yīng)小于4cm/年。路基填筑完成后，在ID2K600-ID2K900的斷面埋設(shè)了觀測點(diǎn)，第1個(gè)月進(jìn)行每周1次的沉降觀測，第2-3個(gè)月進(jìn)行每2周1次的沉降觀測，第3個(gè)月后進(jìn)行每月1次的沉降觀測，歷經(jīng)6個(gè)月的定期觀測，累計(jì)沉降量為1.2cm，沉降速率小于4cm/年，滿足沉降標(biāo)準(zhǔn)要求，路堤穩(wěn)定性良好。

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